自動(dòng)識別顏色的擦鞋機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及擦鞋機(jī)領(lǐng)域，具體是自動(dòng)識別顏色的擦鞋機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對衣著外表的要求也越來越高。皮鞋光亮，既體現(xiàn)人的精神面貌，又反映人的素質(zhì)修養(yǎng)。人人都穿鞋，穿鞋就離不開擦拭。因此，解決此項(xiàng)服務(wù)的全自動(dòng)擦鞋機(jī)具有廣闊的市場潛力。隨著現(xiàn)代人工作和生活節(jié)奏的加快，人們無暇把時(shí)間浪費(fèi)在手握鞋刷兩手油上，人工擦鞋既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。全自動(dòng)擦鞋機(jī)取代傳統(tǒng)的手工擦鞋便應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]專利申請?zhí)枮?01010175384.2公開了一種全自動(dòng)多功能擦鞋機(jī)，擦拭部分由可在軌道上移動(dòng)的固鞋托盤和若干鞋面清潔滾刷組成，該技術(shù)方案中清潔滾刷和鞋面不能完全貼合，擦拭效果欠佳，且需要鞋子和固鞋托盤往復(fù)運(yùn)動(dòng)。專利申請?zhí)枮?2232105.5公開了一種全自動(dòng)擦鞋機(jī)，設(shè)有前窄后寬的鞋型軌道結(jié)構(gòu)，通過腳踏的方式使得布輪圍繞皮鞋全方位擦拭，該技術(shù)方案需借助腳部力量且使用者必須將腳放在上面，極不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供結(jié)構(gòu)簡單、擦鞋用時(shí)短、擦拭效果好、自動(dòng)化程度高的自動(dòng)識別顏色的擦鞋機(jī)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]自動(dòng)識別顏色的擦鞋機(jī)，包括主支架、交流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、主軸、鞋油瓶、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、滾軸絲桿、顏色傳感器支架、主軸軸承與控制系統(tǒng)，主軸軸承包括主軸軸承A與主軸軸承B ;步進(jìn)電機(jī)包括曲柄步進(jìn)電機(jī)、絲桿步進(jìn)電機(jī)與主軸步進(jìn)電機(jī)，主軸步進(jìn)電機(jī)安裝在主支架上，主支架的一端通過主軸軸承A連接主軸，主軸的另一端通過主軸軸承B連接主支架，主軸上安裝有交流電機(jī)、顏色傳感器支架、曲柄連桿機(jī)構(gòu)與曲柄步進(jìn)電機(jī)，顏色傳感器支架安裝在主軸的上方，曲柄連桿機(jī)構(gòu)、曲柄步進(jìn)電機(jī)安裝在主軸的下方，且曲柄連桿機(jī)構(gòu)連接曲柄步進(jìn)電機(jī)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的下方與滾軸絲桿連接，滾軸絲桿的右側(cè)連接絲桿步進(jìn)電機(jī)，滾軸絲桿的下方安裝有鞋油瓶，交流電機(jī)對稱的安裝在主軸上，且位于主軸軸承A與曲柄步進(jìn)電機(jī)之間，交流電機(jī)上安裝除塵毛刷與不同顏色的毛刷；
[0007]控制系統(tǒng)由主控模塊、紅外傳感模塊、顏色傳感模塊、語音模塊、電機(jī)模塊組成，電機(jī)模塊包括交流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)，主控模塊分別連接步進(jìn)電機(jī)、紅外傳感模塊、顏色傳感模塊、語音模塊，主控模塊還通過繼電器連接交流電機(jī)；
[0008]裝置在工作時(shí)，把鞋伸進(jìn)指定位置，位于主支架內(nèi)壁的紅外感應(yīng)模塊感應(yīng)到有鞋伸進(jìn)，自動(dòng)啟動(dòng)除塵毛刷5秒，之后主軸步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，使顏色傳感模塊位于鞋面正上方，檢測到顏色后，經(jīng)過主控模塊處理控制絲桿步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定角度，使?jié)L軸絲桿旋轉(zhuǎn)到鞋面正上方，由主控模塊控制曲柄步進(jìn)電機(jī)噴出相應(yīng)顏色鞋油，之后主控模塊根據(jù)顏色傳感模塊的數(shù)據(jù)控制交流電機(jī)旋轉(zhuǎn)使得相應(yīng)顏色的毛刷旋轉(zhuǎn)到鞋面的正上方，并開啟控制毛刷的交流電機(jī)，直到鞋移走后交流電機(jī)停止運(yùn)行；當(dāng)紅外傳感模塊檢測到鞋移走后，主控模塊控制主軸步進(jìn)電機(jī)按原路徑旋轉(zhuǎn)回來，控制鞋油瓶移動(dòng)的絲桿步進(jìn)電機(jī)同樣按原路徑旋轉(zhuǎn)至初始狀態(tài)，從而使整機(jī)都處于初始狀態(tài)，為下一次鞋的伸入做準(zhǔn)備。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:主控模塊采用IAP15F2K61S2單片機(jī)。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:顏色傳感模塊采用TCS230顏色傳感器。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:語音模塊采用ISD1760語音芯片。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:主軸步進(jìn)電機(jī)采用減速比為1:10的減速步進(jìn)電機(jī)57BYGH56HD，且其驅(qū)動(dòng)器采用 ZD-6560-V4C。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:曲柄步進(jìn)電機(jī)采用減速比為1:50的減速步進(jìn)電機(jī)42BY48HJ50，其驅(qū)動(dòng)器采用ULN2803達(dá)林頓反相驅(qū)動(dòng)器，使用五線驅(qū)動(dòng)方式。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:絲桿步進(jìn)電機(jī)采用CTX0808系列線軌梯形絲杠、42型步進(jìn)電機(jī)42HBP48BL4A-TZ0，其驅(qū)動(dòng)器采用UDN2916LB驅(qū)動(dòng)器。
[0015]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:采用兩片IAP15F2K61S2單片機(jī)通過無線串口透傳模塊CCllOl進(jìn)彳丁通f目。
[0016]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:紅外傳感模塊采用一組紅外對射管進(jìn)行是否有鞋進(jìn)入的檢測。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明以IAP15F2K61S2單片機(jī)為控制核心進(jìn)行控制完成除塵、噴鞋油、刷鞋油的操作，采用專用電機(jī)進(jìn)行操作，可以實(shí)現(xiàn)顏色自動(dòng)識別、自動(dòng)完成操作，使用多種不同顏色的鞋油擦多種顏色不同的皮鞋，且多種鞋油能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)切換。具有結(jié)構(gòu)簡單、擦鞋用時(shí)短、擦拭效果好、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，可被廣泛的應(yīng)用在家庭、酒店等場所，市場前景廣闊。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1的左視圖；
[0020]圖3是圖1的俯視圖；
[0021]圖4是控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖5是供給控制系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖6是控制系統(tǒng)的電路圖一；
[0024]圖7是控制系統(tǒng)的電路圖二；
[0025]圖中:1_主支架、2-滾軸絲桿、3-交流電機(jī)A、4_曲柄連桿機(jī)構(gòu)、5_交流電機(jī)B、6-顏色傳感器支架、7-交流電機(jī)C、8-曲柄步進(jìn)電機(jī)、9-交流電機(jī)D、10-絲桿步進(jìn)電機(jī)、11-鞋油瓶A、12-鞋油瓶B、13-鞋油瓶C、14-主軸軸承A、15_主軸步進(jìn)電機(jī)、16-主軸、17-主軸軸承B。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027]請參閱圖4，本發(fā)明的控制系統(tǒng)由主控模塊、紅外傳感模塊、顏色傳感模塊、語音模塊、電機(jī)模塊組成，電機(jī)模塊包括交流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)包括主軸步進(jìn)電機(jī)、曲柄步進(jìn)電機(jī)與絲桿步進(jìn)電機(jī)，主控模塊分別連接步進(jìn)電機(jī)、紅外傳感模塊、顏色傳感模塊、語音模塊，主控模塊還通過繼電器連接交流電機(jī)。
[0028]人體紅外傳感模塊控制整機(jī)的啟動(dòng)與停止，顏色傳感模塊用于采集皮鞋的顏色，主控模塊根據(jù)顏色傳感模塊上傳的數(shù)據(jù)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)主軸步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，之后主控模塊發(fā)出噴鞋油指令與毛刷旋轉(zhuǎn)指令。當(dāng)紅外傳感模塊檢測到鞋移除后，發(fā)出信號，主控模塊控制整機(jī)系統(tǒng)復(fù)位，之后進(jìn)入低功耗模式，由下一次鞋的伸入產(chǎn)生中斷喚醒主控模塊。
[0029]I)主控模塊是擦鞋機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，既要接收來自前端傳感器采集的信號，同樣也要輸出相應(yīng)的信號控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)完成擦鞋的任務(wù)，并控制語音模塊輸出語音提示。因此主控模塊的性能決定了擦鞋機(jī)能否正常運(yùn)行。為了降低布線時(shí)的延時(shí)和干擾，主控模塊采用兩片宏晶公司生產(chǎn)的STC15系列產(chǎn)品IAP15F2K61S2單片機(jī)，他們通過無線串口透傳模塊CCllOl進(jìn)行通信。
[0030]2)紅外傳感模塊是整個(gè)擦鞋機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)和停止的開關(guān)，鞋伸入時(shí)，紅外傳感模塊感應(yīng)到鞋的伸入，發(fā)出信號給控制系統(tǒng)，激活主控模塊，然后主控模塊控制整個(gè)系統(tǒng)按程序運(yùn)行。當(dāng)紅外傳感模塊感應(yīng)到鞋移開時(shí)，則發(fā)出相應(yīng)的信號給主控模塊，主控模塊根據(jù)紅外感應(yīng)模塊的信號做出系統(tǒng)復(fù)位和停機(jī)工作。
[0031]3)顏色傳感模塊的作用是檢測皮鞋的顏色，本擦鞋機(jī)設(shè)計(jì)的目的是能根據(jù)皮鞋的顏色使用相應(yīng)顏色的鞋油以及對應(yīng)顏色的毛刷。如本發(fā)明實(shí)施例1中使用了三種不同的顏色，分別為黑色、白色、棕色，顏色傳感模塊的作用就是分辨不同的顏色，使用相應(yīng)顏色的鞋油和毛刷。
[0032]本系統(tǒng)采用的是TCS230顏色傳感器。TCS230顏色傳感器是TAOS公司推出的可編程彩色光到頻率的轉(zhuǎn)換器，它把可配置的硅光電二極管與電流頻率轉(zhuǎn)換器集成在一個(gè)單一的CMOS電路上，同時(shí)在單一芯片上集成了紅綠藍(lán)(RGB)三種濾光器，是業(yè)界第一個(gè)有數(shù)字兼容接口的RGB彩色傳感器，TCS230顏色傳感器的輸出信號是數(shù)字量，可以驅(qū)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的TTL或CMOS邏輯輸入，因此可直接與微處理器或其他邏輯電路相連接，由于輸出的是數(shù)字量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)彩色信道10位以上的轉(zhuǎn)換精度，因而不再需要A/D轉(zhuǎn)換電路，使電路變得更簡單。
[0033]4)語音模塊的作用是提示人們當(dāng)前擦鞋機(jī)運(yùn)行到哪一步，除塵、上鞋油、擦鞋等都有相應(yīng)的語音提示，讓使用者更清楚擦鞋機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。本系統(tǒng)采用的是ISD1760語音芯片。
[0034]ISD1760芯片電氣特性:
[0035]①工作電壓:2.4V-5.5V,最高不能超過6V ;②靜態(tài)電流:0.5-1 μ A ;③工作電流:20m